一、引言

　　LED的發(fā)光原理是在半導體的禁帶中，電子和空穴對的輻射復合。但是注入LED器件的電能中，僅有約15%的電子和空穴為輻射復合，發(fā)出光子，而大約85%的電能則轉化為熱能。LED的熱性能直接影響其發(fā)光效率、波長、正向壓降、反向擊穿電流和器件的使用壽命等。傳統(tǒng)的Φ3mm和Φ5mm的LED器件由于驅動電流小、發(fā)熱少，熱性能影響不顯著，近年來，隨著功率型LED器件的迅速發(fā)展，LED熱性能的影響越來越明顯，受到人們的普遍關注。

　　二、LED熱性能

　　LED的熱性能參數(shù)主要是指結溫和熱阻。LED的結溫是指PN結的溫度，LED的熱阻一般是指PN結到殼體表面之間的熱阻。結溫是直接影響LED的工作特性的參數(shù)，熱阻則是表示LED散熱性能好壞的參數(shù)。如圖1所示，Tj為結溫度，Ta為環(huán)境溫度，Tb為支架某點溫度，Rthba為支架某點到環(huán)境之間的熱阻，Rthjb為PN結到支架某點的熱阻，Rthja為PN結到環(huán)境之間的熱阻。

圖1：LED的結溫和熱阻

　　三、不同條件的LED

　　結溫高低受到環(huán)境溫度、工作電流的影響。因此，改變LED的工作電流和環(huán)境溫度可以分析LED的熱性能對LED的影響。

　　利用標準LED測試系統(tǒng)，可以分析電流和環(huán)境溫度對LED工作特性的影響，以某功率性白光LED為例，被測試樣的額定工作電流是350mA。

圖2：測試系統(tǒng)框圖

　　1. 電流因素

　　將恒溫座溫度設為5℃，改變LED的工作電流可以測得不同電流下的LED工作特性，如表1所示。

表1：不同工作電流下的LED特性

圖3：不同電流下的LED相對光譜分布特

　　依據(jù)測試結果，可以發(fā)現(xiàn)不同電流不僅改變被測LED的光輸出量，同時也改變色度、效率等。盡管隧工作電流增大，被測LED的光輸出增大，但其顯色指數(shù)和照明效率卻逐漸下降，而其發(fā)光效率與和光電轉換效率也不是在電流值最大的情況下效率最高。由此可見，我們應該依據(jù)實際需要來設定LED的工作電流，對于需要增大光輸出的需求，電流越大越好，但是從環(huán)保節(jié)能的角度出發(fā)，我們應該選擇發(fā)光效率最高的工作電流。